Dubbo框架——基础知识

1.基础知识

    Dubbo是阿里巴巴SOA服务化治理方案的核心框架。

    SOA（Service Oriented Architecture）就是面向服务的体系结构。Dubbo的核心功能就是提供透明化的远程方法调用。

    Zookeeper是一个为分布式应用提供一致性服务的软件。我们的实验需要使用zookeeper作为服务的注册中心，也是阿里官方推荐使用的注册中心。

    Dubbo也支持其他的注册中心：

    

   下载网址：http://dubbo.io/

   

       

1.1.Dubbo是什么？

     Dubbo是一个分布式服务框架，致力于提供高性能和透明化的RPC远程服务调用方案，以及SOA服务治理方案。简单的说，dubbo就是个服务框架，如果没有分布式的需求，其实是不需要用的，只有在分布式的时候，才有dubbo这样的分布式服务框架的需求，并且本质上是个服务调用的框架，其实就是个远程服务调用的分布式框架（告别Web Service模式中的WSdl，以服务者与消费者的方式在dubbo上注册）

 
     其核心部分包含:
         1. 远程通讯: 提供对多种基于长连接的NIO框架抽象封装，包括多种线程模型，序列化，以及“请求-响应”模式的信息交换方式。
         2. 集群容错: 提供基于接口方法的透明远程过程调用，包括多协议支持，以及软负载均衡，失败容错，地址路由，动态配置等集群支持。
         3. 自动发现: 基于注册中心目录服务，使服务消费方能动态的查找服务提供方，使地址透明，使服务提供方可以平滑增加或减少机器。

     主要核心部件

         1. Remoting: 网络通信框架，实现了 sync-over-async 和 request-response 消息机制.

         2. RPC: 一个远程过程调用的抽象，支持负载均衡、容灾和集群功能

         3.Registry: 服务目录框架用于服务的注册和服务事件发布和订阅

1.2.Dubbo能做什么？  

   1.透明化的远程方法调用，就像调用本地方法一样调用远程方法，只需简单配置，没有任何API侵入。      

    2.软负载均衡及容错机制，可在内网替代F5等硬件负载均衡器，降低成本，减少单点。

    3. 服务自动注册与发现，不再需要写死服务提供方地址，注册中心基于接口名查询服务提供者的IP地址，并且能够平滑添加或删除服务提供者。

    Dubbo采用全Spring配置方式，透明化接入应用，对应用没有任何API侵入，只需用Spring加载Dubbo的配置即可，Dubbo基于Spring的Schema扩展进行加载。

1.3.dubbo的背景

    

    随着互联网的发展，网站应用的规模不断扩大，常规的垂直应用架构已无法应对，分布式服务架构以及流动计算架构势在必行，亟需一个治理系统确保架构有条不紊的演进。

    

    

· 单一应用架构

    · 当网站流量很小时，只需一个应用，将所有功能都部署在一起，以减少部署节点和成本。

    · 此时，用于简化增删改查工作量的 数据访问框架(ORM) 是关键。

· 垂直应用架构

    · 当访问量逐渐增大，单一应用增加机器带来的加速度越来越小，将应用拆成互不相干的几个应用，以提升效率。

    · 此时，用于加速前端页面开发的 Web框架(MVC) 是关键。

· 分布式服务架构

    · 当垂直应用越来越多，应用之间交互不可避免，将核心业务抽取出来，作为独立的服务，逐渐形成稳定的服务中心，使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。

    · 此时，用于提高业务复用及整合的 分布式服务框架(RPC) 是关键。

· 流动计算架构

    · 当服务越来越多，容量的评估，小服务资源的浪费等问题逐渐显现，此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量，提高集群利用率。

    · 此时，用于提高机器利用率的 资源调度和治理中心(SOA) 是关键。

1.4.dubbo的需求

    

    

    在大规模服务化之前，应用可能只是通过RMI或Hessian等工具，简单的暴露和引用远程服务，通过配置服务的URL地址进行调用，通过F5等硬件进行负载均衡。

(1) 当服务越来越多时，服务URL配置管理变得非常困难，F5硬件负载均衡器的单点压力也越来越大。

    此时需要一个服务注册中心，动态的注册和发现服务，使服务的位置透明。

    并通过在消费方获取服务提供方地址列表，实现软负载均衡和Failover，降低对F5硬件负载均衡器的依赖，也能减少部分成本。

(2) 当进一步发展，服务间依赖关系变得错踪复杂，甚至分不清哪个应用要在哪个应用之前启动，架构师都不能完整的描述应用的架构关系。

   这时，需要自动画出应用间的依赖关系图，以帮助架构师理清理关系。

(3) 接着，服务的调用量越来越大，服务的容量问题就暴露出来，这个服务需要多少机器支撑？什么时候该加机器？

   为了解决这些问题，首先，要将服务现在每天的调用量，响应时间，都统计出来，作为容量规划的参考指标。

   其次，要可以动态调整权重，在线上，将某台机器的权重一直加大，并在加大的过程中记录响应时间的变化，直到响应时间到达阀值，记录此时的访问量，再以此访问量乘以机器数反推总容量。

1.5.dubbo的架构

    dubbo架构图如下所示：

    

节点角色说明：

    · Provider: 暴露服务的服务提供方。

    · Consumer: 调用远程服务的服务消费方。

    · Registry: 服务注册与发现的注册中心。

    · Monitor: 统计服务的调用次调和调用时间的监控中心。

    · Container: 服务运行容器。

调用关系说明：

    · 0. 服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。

    · 1. 服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。

    · 2. 服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。

    · 3. 注册中心返回服务提供者地址列表给消费者，如果有变更，注册中心将基于长连接推送变更数据给消费者。

    · 4. 服务消费者，从提供者地址列表中，基于软负载均衡算法，选一台提供者进行调用，如果调用失败，再选另一台调用。

    · 5. 服务消费者和提供者，在内存中累计调用次数和调用时间，定时每分钟发送一次统计数据到监控中心。

(1) 连通性：

    · 注册中心负责服务地址的注册与查找，相当于目录服务，服务提供者和消费者只在启动时与注册中心交互，注册中心不转发请求，压力较小

    · 监控中心负责统计各服务调用次数，调用时间等，统计先在内存汇总后每分钟一次发送到监控中心服务器，并以报表展示

    · 服务提供者向注册中心注册其提供的服务，并汇报调用时间到监控中心，此时间不包含网络开销

    · 服务消费者向注册中心获取服务提供者地址列表，并根据负载算法直接调用提供者，同时汇报调用时间到监控中心，此时间包含网络开销

    · 注册中心，服务提供者，服务消费者三者之间均为长连接，监控中心除外

    · 注册中心通过长连接感知服务提供者的存在，服务提供者宕机，注册中心将立即推送事件通知消费者

    · 注册中心和监控中心全部宕机，不影响已运行的提供者和消费者，消费者在本地缓存了提供者列表

    · 注册中心和监控中心都是可选的，服务消费者可以直连服务提供者

(2) 健状性：

    · 监控中心宕掉不影响使用，只是丢失部分采样数据

    · 数据库宕掉后，注册中心仍能通过缓存提供服务列表查询，但不能注册新服务

    · 注册中心对等集群，任意一台宕掉后，将自动切换到另一台

    · 注册中心全部宕掉后，服务提供者和服务消费者仍能通过本地缓存通讯

    · 服务提供者无状态，任意一台宕掉后，不影响使用

    · 服务提供者全部宕掉后，服务消费者应用将无法使用，并无限次重连等待服务提供者恢复

(3) 伸缩性：

    · 注册中心为对等集群，可动态增加机器部署实例，所有客户端将自动发现新的注册中心

    · 服务提供者无状态，可动态增加机器部署实例，注册中心将推送新的服务提供者信息给消费者

(4) 升级性：

· 当服务集群规模进一步扩大，带动IT治理结构进一步升级，需要实现动态部署，进行流动计算，现有分布式服务架构不会带来阻力：

    · Deployer: 自动部署服务的本地代理。

    · Repository: 仓库用于存储服务应用发布包。

    · Scheduler: 调度中心基于访问压力自动增减服务提供者。

    · Admin: 统一管理控制台。

1.6.dubbo的用法

本地服务：(Spring配置)

local.xml：

远程服务：(Spring配置)

    在本地服务的基础上，只需做简单配置，即可完成远程化：

    将上面的local.xml配置拆分成两份，将服务定义部分放在服务提供方remote-provider.xml，将服务引用部分放在服务消费方remote-consumer.xml。

并在提供方增加暴露服务配置，在消费方增加引用服务配置。

如下：

remote-provider.xml：

emote-consumer.xml：

     

 

     

        

    

快速启动：

    Dubbo采用全Spring配置方式，透明化接入应用，对应用没有任何API侵入，只需用Spring加载Dubbo的配置即可，Dubbo基于Spring的Schema扩展进行加载。

    如果不想使用Spring配置，而希望通过API的方式进行调用（不推荐）